Состояние воздушного бассейна городов России
Главная > Реферат >Экология
КАЛУЖСКОЕ АВИАЦИОННОЕ ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧИЛИЩЕ
Реферат
По предмету: Экология
На тему: «Состояние воздушного бассейна городов России»
Введение 3
1. Общие аспекты загрязнения атмосферы. 4
2. Состояние воздушных бассейнов над территорией России 8
Заключение 11
Литература 12
Введение
Экологическая ситуация в Европейском континенте в 70-е и 80-е годы складывалась под влиянием двух противоречивых тенденций.
Во всех без исключения европейских странах активизировались научные исследования в области экологии. На этой основе были разработаны методические подходы к оценке воздействия загрязнения окружающей среды на здоровье человека, на животный и растительный мир, на производственные, коммунально-бытовые и культурно-исторические объекты. Установлены десятки нормативов по предельно веществ в окружающей среде и в её основных компонентах- воздухе, воде, почве.
Одновременно совершенствовалось природное законодательство. Разрабатывались как национальные, так и международные правовые акты по охране отдельных природных объектов- Балтийского моря, Дуная, Рейна и др.
Промышленность освоила ряд более чистых технологий, в результате чего выбросы в атмосферу ( такие как SO2, NO2) пытаются сократить.
Вместе с ростом численности населения и объёмов промышленного и сельскохозяйственного производства увеличивались объёмы производственных и бытовых отходов, выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду. К этому же вело и появление ряда опасных технологий искусственных и синтетических материалов с заданными свойствами.
1. Общие аспекты загрязнения атмосферы.
Среди проблем окружающей природной среды проблема атмосферного воздуха занимает особое место. Это обуславливается несколькими причинами. Во-первых, исключительной важностью атмосферного воздуха для всего живого на Земле. Во-вторых, высокой чувствительностью атмосферы к антропогенным воздействиям и огромной подвижностью воздушных масс, с которыми могут перемещаться вредные примеси. Что представляет собой атмосфера? Это воздушная среда вокруг Земли, состоящая из смеси газов: азота – 78,1%, кислорода – 21%, инертных газов – 0,9%, углекислого газа – 0,03%. Наличие атмосферы определяет общий тепловой режим нашей планеты, предохраняет от вредного воздействия коротковолнового излучения живые организмы. А циркуляция воздуха влияет на погоду и климат.
В результате деятельности человека в атмосферу поступает большое количество различных антропогенных веществ, что ведет к изменению химического состава воздушной среды. Загрязнение воздушной среды прямо или косвенно наносит вред человеку, животным, растениям. По масштабам антропогенного воздействия можно выделить в этой проблеме локальные загрязнения (нередко значительного уровня), региональные и загрязнения глобального масштаба. Локальные загрязнения представляют важную проблему для городов, промышленных районов. В основном в городских зонах существует три источника загрязнения. Промышленность, бытовые котельные и автотранспорт. Наиболее существенные уровни загрязнения отмечаются по двуокиси серы, окислам азота, пыли и углерода. Доля этих загрязнений достигает 85%. Остальное количество приходится на долю веществ, которые связаны с работой специфических предприятий. К ним относятся: сероводород, хлор, сероуглерод, аммиак и соединения фтора.
Наше здоровье в немалой степени зависит от того, чем мы дышим. Человек может сразу не ощущать воздействия вредных веществ, загрязняющих воздух. Окись углерода или угарный газ не имеет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Вместе с тем постепенно накапливаясь в гемоглобине, окись углерода мешает поступлению кислорода в кровь. А высокие концентрации этого вещества могут вызвать тяжелые последствия, вплоть до паралича сердца. Так же при вдыхании паров ртути человек не ощущает непосредственного пагубного воздействия. Между тем, это вещество нарушает работу центральной нервной системы и почек. Поскольку ртуть может накапливаться в организме человека, то в конечном итоге приводит к расстройству умственных способностей. Часто встречающийся оксид азота, не имея запаха и цвета, очень ядовит. Этот газ в больших количествах выделяется при сжигании нефти и угля. Основным источником выбросов оксида азота являются промышленные и химические предприятия. Влияние оксида азота на человека проявляется в раздражении органов дыхания. Этот газ вызывает отек легких и расширение артерий. Даже небольшая его концентрация приводит к болезни бронхов и другим подобным заболеваниям.
Неблагоприятное воздействие на человека оказывает свинец. Это вещество поступает в атмосферу главным образом в результате неполного сгорания горючего в моторах, работающих на бензине. Постепенное накопление организмом свинца вызывает нервные расстройства, малокровие и слепоту. Острое отравление свинцом ведет к нарушению синтеза гемоглобина, болезням почек. При работе как бензинового, так и дизельного моторов образуются углероды. Эти вещества попадают в дыхательные пути человека, оказывают вредное влияние на кожный покров, накопление выхлопных газов в слоях атмосферы обуславливает появление под воздействием солнечного света из углерода и оксида азота – оксидантов. Эти вещества вызывают раздражение слизистой оболочки и затрудняют дыхание. Так же из-за загрязнения воздушной среды городов у населения могут появляться психосоматические нарушения: слабость и рассеянность, расстройства сна.
К загрязнению воздуха относится и накопление пыли в воздушной среде. Она попадает туда при сжигании твердого горючего, богатого зольными веществами, а так же при переработке минеральных веществ. В результате концентрации атмосферных аэрозолей, особенно над крупными городами, существенно понижается прозрачность атмосферы для солнечного света и ультрафиолетовых лучей. Атмосферные аэрозоли – это частицы взвешенные в воздухе. Сюда относятся: пыль, смог, сажа. По сравнению с довольно слабой загрязненность атмосферы над океаном, воздушная среда небольшого города имеет концентрацию аэрозолей в 35 раз больше, а крупный город в 50 раз. Такая загрязненность атмосферы способствует поглощению от 10 до 50% солнечных лучей и почти полному поглощению коротковолновой части солнечного спектра. Отсюда может появиться УФ-дефицит. За год человеку надо получить не менее 45 «порций» солнца, т. е. эритемных доз ультрафиолета. Ультрафиолетовое облучение является обязательным условием нормальной жизнедеятельности человека. Оно убивает микроорганизмы на коже человека, предупреждает рахит, повышает стойкость организма к инфекционным и другим заболеваниям. Специальные наблюдения установили, что дети получившие достаточное количество ультрафиолетового облучения в 10 раз менее подвержены простудным заболеваниям. При ультрафиолетовом дефиците нарушается фосфорно-кальциевый обмен, возникают функциональные расстройства нервной системы, снижается общая физиологическая активность. Особенно чувствительны к световому голоду дети. У которых он приводит к развитию авитаминоза Д (рахит).
Загрязнение воздушной среды кроме всего прочего может повлечь за собой проблемы глобального масштаба. Одной из таких проблем является образование озоновых дыр. Основная озоновая масса в воздушной среде нашей планеты расположена в виде слоя озоносферы на высоте от 10 до 50 км от поверхности земли. На высоте 20 – 25 км концентрация озона достигает максимальной величины. В ходе определенных химических реакций молекулы газа озона непрерывно образуются и распадаются. Процессы образования и распада строго сбалансированы, поэтому содержание озона в атмосфере стабильно, но если концентрация веществ разрушающих озоновый слой значительно увеличивается, то природный баланс озоносферы нарушается и озоновый слой нашей планеты начинает истощаться. Появляются озоновые дыры. Озоновая дыра – это пространство в атмосфере с заметно пониженным, до 50%, содержанием озона. Первые причины уменьшения озонового слоя атмосферы были отмечены в начале 80-х годов ХХ века. Ими являются как естественные, так и антропогенные факторы: вырубка леса, компоненты сгорания продуктов топлива. Но основными разрушающими веществами были признаны фреоны, служащие распылителями в аэрозольных упаковках. Зарегистрированы две озоновые дыры, с каждым годом расширяющиеся. Над Арктикой и Антарктидой. Темпы понижения озона в этих местах составляет 4% в год.
Наличие озоносферы защищает нашу планету от жестких ультрафиолетовых лучей. Снижение плотности озонового «экрана» повлечет за собой увеличение числа случаев таких заболеваний как доброкачественная мелонома, катарактов и рака. При этом латентный период (скрытый) возникновения заболеваний достигает 10 – 15 лет, т. е. последствия станут ощутимы не сейчас, а через одно-полтора десятилетия. В результате антропогенного воздействия человека на атмосферу, происходит изменение климатических условий. По мнению ученых, повышение содержания углекислого газа и увеличение различных выбросов, ведет к антропогенному потеплению климата всей планеты. Попадая в атмосферу, молекулы углекислого газа пропускают коротковолновые лучи солнца, но не пропускают длинноволновое излучение, благодаря которому идет отток энергии от поверхности Земли в космос. Это влечет за собой повышение температуры поверхности Земли. Расчеты ученых показывают, что в результате увеличения антропогенного воздействия на атмосферу средняя температура у земной поверхности с конца XIX века повысилась на 0,5 градуса Цельсия. По прогнозам, ожидается потепление климата к 2025 году на 2-3 градуса, а к 2050 году на 3-5 градуса Цельсия.
В результате загрязнения окружающей среды большой урон наносят кислотные дожди. Термин – кислотные дожди был введен английским химиком А. Смитом свыше 100 лет назад. Однако пагубные экологические последствия кислотных осадков проявились лишь в последние 20-25 лет.
При сжигании любого ископаемого топлива (уголь, мазут) в составе выделяющихся газов всегда обнаруживаются диоксиды серы и азота. В зависимости от состава топлива их может быть больше или меньше. Высокосернистые угли и мазут дают особо богатые сернистым газом выбросы. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабые растворы кислот.
В своей эволюции живые организмы приспособились к физической и химической среде. Они могут существовать лишь в определенном интервале pH. При снижении pH гибнут планктонные организмы, насекомые и многие рыбы. Зеленые растения тоже страдают от кислотных дождей. Снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав находящихся в почве микроорганизмов. А так же такие дожди наносят вред лесам. Они высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Повреждаются покровные ткани сельскохозяйственных культур. Изменяется обмен веществ в клетках. Нарушается рост и развитие растений. Отсюда снижаются доходы сельского хозяйства, из-за снижения урожаев.
Косвенно страдает и здоровье людей. Возникает дополнительное загрязнение питьевых вод, так как кислоты вытесняют из пород различные токсичные металлы: ртуть, свинец, кадмий, цинк. Установлена так же связь кислотных дождей с повышенным содержанием ртути в рыбе.
2. Состояние воздушных бассейнов над территорией России
Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников, расположенных на территории РФ, составляют около 60% от общего объема выбросов бывшего СССР и в 1995 годy были равны 24,8 млн.т вредных веществ, в том числе, в млн.т:
диоксиды серы около 9,2
оксидов азота — 3,?
оксида углерода — 7,6
твердых веществ — 6,4
углеводородов — 3,5
летучих органических соединений — 1,7,
также некоторое количество специфических вредных веществ
остаточно высокой токсичностью — сероуглерод, фтористые
соединения, бенз(а)пирен, сероводород и другие — менее 2% от общей массы выбросов.
Основная часть промышленных выбросов от стационарных источников приходится на европейскую территорию РФ — 65%.
Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта в городах России составляют около 21 млн.т, в том числе:
окиси углерода — около 16,8 млн.т
оксидов азота -1,0
Велики выбросы от автотранспорта в следующих городах России:
Москва — 801 тыс.т в год,
Санкт-Петербург — 244 тыс.т в год,
Краснодар -150 тыс.т в год.
В настоящее время уровень загрязнения атмосферы в городах России очень высок. На практике для определения степени загрязнения воздуха используют два норматива: предельно допустимые, концентрации (средние) — ПДКср — для оценки усредненных за продолжительный период (от суток до года) концентраций и предельно допустимые концентрации (разовые) — ПДКраз — для оценки непосредственно измеренных разовых концентраций.
Контроль загрязнения атмосферы на территории России осуществляется в 334 городах, система наблюдений включает 1185 станций. По данным станций наблюдений, максимальные разовые концентрации таких загрязняющих веществ как пыль, оксид углерода, диоксид азота, аммиак, сероводород, сероуглерод, фенол, фтористый водород иногда многократно превышают ПДКраз. Стало типичным для 10-ти кратное и 5-ти кратное превышение этой величины в подавляющем большинстве городов, особенно по диоксиду азота и пыли. При этом во многих городах воздух загрязнен сразу несколькими вредными веществами, а также фиксируется высокий уровень загрязнения воздуха бенз(а) пиреном.
Более 50 млн. человек населения России испытывают воздействие различных вредных веществ, содержащихся в воздухе населенных пунктов в концентрациях 10 ПДК и выше.
В связи с загрязнением атмосферы в ряде регионов, в том числе в Краснодарском крае, сохраняется напряженная экологическая обстановка, а в ряде городов оценивается как опасная.
Фоновое загрязнение атмосферы Фоновое техногенное загрязнение атмосферы формируется преимущественно под влиянием промышленных выбросов и условий регионального и глобального рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере.
Содержание диоксида серы в атмосфере фоновых районов Европейской части России в холодный период года в 2-8 раз выше, чем в летний. Повышение концентраций зимой обусловлено ухудшением метеорологических условий рассеяния примесей, увеличением количества промышленных выбросов, замедлением химических процессов трансформации веществ при низких температурах воздуха.
Существенную роль в фоновом загрязнении атмосферы играет пыль, удерживающая своими частицами загрязняющие вещества. Преобладающим источником пыли в фоновых районах является подстилающая поверхность. Заметный вклад в загрязнение атмосферного воздуха микроэлементами антропогенного происхождения в фоновых районах вносит свинец, сорбируемый почвами.
Сравнение значений фоновых концентраций загрязняющих веществ на территории России показывает, что наиболее высокие концентрации техногенных загрязнителей, наблюдаемые вблизи индустриальных центров России, характерны для фоновых районов центра Европы.
Выпадение кислотных соединений. Как уже отмечалось, основными кислотообразующими соединениями в атмосфере являются соединения серы и азота. Среднегодовая интенсивность выпадения соединений серы и азота на всей территории РФ фиксируется путем измерения их содержания в снежном покрове весной. Достоверность такого способа мониторинга кислотности атмосферы вызывает сомнение. Влияние выпадения кислых дождей на растения, почвы, архитектурные и другие наземные сооружения наблюдается повсеместно.
Кислотные дожди являются результатом процесса самоочищения атмосферы. Предполагаемый механизм этого процесса таков: крошечные капли воды облаков непрерывно захватывают взвешенные частицы и растворимые газообразные микрозагрязнители. При движении дождевых потоков из облаков в направлении к поверхности земли из атмосферы вымываются содержащиеся в ней примеси оксидов серы и азота, которые образуют соединения — серную и азотную кислоты.
Динамика выпадения серы и азота на территории России, за 1988 и 1995-е годы соответственно, составляет в млн.т в год: серы — 1 1 ,0 и 8,3, азота — 7,0 и 6 Д
Значительная часть территории России характеризуется значениями рН снежного покрова 5,5-7,5. Области повышенной кислотности -рН 4,5-5,5 — наблюдаются на севере Европейской части России. В виде локальных проявлений повышение кислотности (снижение рН) снега отмечено в ряде промышленных районов с развитой цветной металлургией и предприятиями нефтехимии. Наблюдения свидетельствуют о наличии на территории РФ мест, где зарегистрированы случаи снижения рН до минимально допустимых значений — 3,5-4,5.
Трансграничный перенос загрязняющих веществ. Взаимные трансграничные выпадения загрязняющих веществ между соседними государствами, регионами, краями и областями рассчитываются Метеорологическим синтезирующим центром «Восток» (Москва).
Выпадение на территории РФ за счет трансграничного переноса из других стран в пределах Европейской программы мониторинга и оценки ежегодно составляет: соединений серы -до 1,5 млн.т, соединений окисленного азота — 0,5 млн.т, соединений восстановленного азота — 0,04 млн.т. Основными странами, загрязняющими территорию России, являются Украина, Германия, Польша, Великобритания, Беларусь.
В свою очередь, РФ вносит печальный вклад в загрязнение атмосферы за счет трансграничных переносов соединениями серы и азота в следующих странах: Казахстан, Финляндия, Норвегия, Швеция, государств Закавказья.
Заключение
Конец XX века характеризуется мощным рывком в развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.
Поистине наша планета никогда ранее не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже XX — XXI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал.
Что же несет нам век грядущий — новые проблемы или безоблачное будущее? Каким будет человечество через 150, 200 лет? Сможет ли человек своим разумом и волей спасти себя самого и нашу планету от нависших над ней многочисленных угроз?
Литература
Н.В. Витульская. Прикладная экология : Учебное пособие.-Краснодар, 2001.-272с
Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая Среда и человек. – М.: 1986.
Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 1986.
Источник